石油鉆井設(shè)備主要是指石油鉆機,利用鉆具向地下鉆進供采油機獲取石油,其起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等均需要采用密封結(jié)構(gòu)。例如旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)破碎巖層,需要密封結(jié)構(gòu)來防止內(nèi)部潤滑油脂外泄,以及外界的水分、泥漿、砂石進入損壞零部件;鉆井液循環(huán)系統(tǒng),將加壓泥漿噴出到井底,再將攜帶巖屑的泥漿抽回地面,以便于鉆井設(shè)備繼續(xù)鉆進,需要密封結(jié)構(gòu)防止泥漿外泄。
石油鉆井設(shè)備工作在大沖擊、高壓、高溫、高腐蝕環(huán)境中,因此石油鉆井設(shè)備密封需要采用強度高、尺寸穩(wěn)定性高、抗沖擊、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗老化的材料制造而成,例如丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠、聚氨酯等。
石油鉆井設(shè)備密封常采用O型密封圈、Y型密封圈等,為提高密封性能,還會與密封骨架、彈簧等配合使用,利用螺栓進行固定。O型密封圈截面為圓形,可實現(xiàn)靜密封、動密封,密封性好、摩擦阻力小;Y型密封圈截面為Y形,是一種唇型密封圈,主要用于往復(fù)密封領(lǐng)域,密封性好、摩擦阻力小、耐壓性好、壽命長。
我國石油鉆機研制實力不斷增強,寶石機械自主研制的全球首臺12000米特深井自動化鉆機已于2023年用在“深地塔科1井”鉆進中,2021年湖南科技大學(xué)自主研發(fā)的“海牛II”號深海鉆機在2060米海底成功下鉆231米。在此背景下,我國石油鉆井設(shè)備密封市場發(fā)展空間大。
石油鉆井設(shè)備密封工作條件惡劣,技術(shù)含量高,例如鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的鉆井泵液力端密封件閥膠皮,我國市場需求對外依賴度大。在國家發(fā)改委修訂發(fā)布的最新版《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》鼓勵類項目中,石油鉆井、測井設(shè)備密封(適用壓力≥105兆帕)被列入,這有利于推動我國石油鉆井設(shè)備密封技術(shù)進步。
新思界
行業(yè)分析人士表示,2023年11月,中國石油集團石油化工研究院牽頭,聯(lián)合寶石機械、川慶鉆探共同研發(fā)出鉆井泵關(guān)鍵密封件(簡稱閥膠皮),在川慶鉆探完成并通過了第二階段現(xiàn)場應(yīng)用試驗。未來,在政策推動與研究成果不斷增多背景下,我國石油鉆井設(shè)備密封結(jié)構(gòu)自給能力有望不斷增強。
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